JPS62176675A - 長尺物のア−ク溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、長尺物のアーク溶接方法に関する。

〔従来技術〕

例えば第４図に示すようなトラックのシャシフレーム（
以下、ワークＷという）は、アーク溶接による溶接組立
が行われている。このような長尺物に対する従来のアー
ク溶接は、例えば第５図に示す直交座標型ロボットＲを
用いて第６図に示すような手順で行ねれている。この場
合、ワークＷの形状に沿わせたロポッ）Ｈの動作は予め
コントローラ（図示せず）に記憶されており、Ｘ、Ｙ。

２３軸の立体的な動きを繰返し再現しつつ、所定のタク
トタイムで流れ作業が自動的に行われる。

すなわち、初めロポッ）ＲはワークＷの溶接が開始され
る原位置０１にあって、原位置確認用リミットスイッチ
ＬＳ＋をＯＮさせた待機状態にある。

Ｓｌで、ワークＷが、前工程からコンベア等の搬送手段
によりフレーム溶接工程のワーク受は治具上に搬入され
、Ｓｌで治具クランプで所定位置に固定される。Ｓ３で
、原位２ｉ０＋にあるロボットＲが溶接開始点まで下降
しく第５図、矢符号イ）、溶接が開始されるａｓＡで、
ロポッ）ＲはワークＷの長芋方向、例えばリヤ側Ｒｅか
らフロント側Ｆｒに向う（矢符号口）順方向に走行しつ
つ、ワーク形状に沿い立体的に動いてフレームの連続的
なアーク溶接を行う、この溶接作業の間。

エンコーダ等の位置検出信号に基づいてコントローラに
よる溶接完了か否かの判断がなされ（Ｓ５）、未完了で
あればＳ４に戻って引続き順方向溶接が続行される。ロ
ボットＲが順方向に所定距離走行して、溶接が完了した
と判断されれば、Ｓ６でロポッ）Ｒは矢符号へのように
上昇して退避し、続いてＳ７で、その上昇姿勢のまま逆
方向（矢符号二）に走行する。この逆走行中、コントロ
ーラにより、ロポッ）Ｒが原位置Ｏｌに到着して、その
結果原位置確認用リミットスイッチＬＳＩがＯＮ状態に
なったか否かが判断される（Ｓ８）、リミットスイッチ
ＬＳ、がＯＮになれば、Ｓ９でロボットＲの走行が停止
され、ＦＸ位置に戻ったことになる。その後、受治具の
クランプを開放しくＳ＋ｏ）、　　ワークＷが治具上か
ら搬出される（Ｓ＋＋）・ 以上のステップＳ１〜５１１迄を、ワークＷが搬入され
る毎に緑返すことにより長尺物のアーク溶接の流れ作業
が遂行される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の長尺物のアーク溶接方
法にあっては、１個のワークにつき溶接が完了するごと
に、ロボットを毎回原位置０１に戻すものとなっていた
ため、原位こ迄の反りの時間の分、生産タクトが長くな
り、又溶接サイクルの全所要時間に対する実溶接時間の
割合、すなわちアークタイム率が下がって、結局溶接作
業ｆｔ率が低くなるという問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、１個のワークに対する溶接完了後も、いちい
ち原位置２戻らずそのまま完了位置で待機し、次のワー
クでは逆方向に走行しつつ溶接するようにしだ長尺物の
アーク溶接方法を提供することにより、上記問題点を解
決することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するこの発明は、ワークの溶接開始の
第１ＴＸ点から溶接終了の第２原点までロボットを走行
させつつワークの溶接を行った後。

次の同様のワークに対しては、前記第２原点から第１原
点までロボットを逆走行させつつ溶接することを特徴と
する長尺物のアーク溶接方法である。

〔作用〕

長尺のワークの長手方向に沿うロボットの走行において
、従来は往路のみ溶接作業を行なっていたのを、復路は
次の他のワークへの溶接作業を行なう、すなわち、往路
のみならず復路も溶接作業を行なうことにより、溶接作
業能率を大幅に向上させる。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第３図は、この発明の一実施例を示す図で
ある。第１図は、この発明に係る長尺物のアーク溶接方
法を具現するのに用いるアーク溶接装置の要部を模式的
に示す側面図である０図中１は、ワークＷを受けて位置
決め固定する受は治具で、冶具ベースｌａ上に、多数の
ポストｌｂが立設されている。２はこれらのポストｌｂ
群と協働してワークＷを固定するためのクランプである
。３はロポッ）Ｈのハンドに支持された炭酸ガスアーク
溶接用トーチ、４はこの溶接用トーチ３にキャブタイヤ
ケーブル４ａを介して溶接電流を供給する溶接機である
。

ロボットＲは、図示しないが、動作シーケンス等を記憶
させた記憶装置、データ処理装置、入出力回路等を有す
るコンソールユニットや、このコンソールユニットより
の指令でロボット駆動用の電動モータへ指令を出すサー
ボユニットや、このサーボユニットの指令で駆動される
電動モータの回転をスクリューロッドに伝達し、このス
クリューロッドに取り付けたナツトを介して往復運動に
変換させるべくｘ、ｙ　、ｚの３軸にそれぞれ設けられ
た直線運動機構などを備えている。そして位置制御は、
上記ナツトの移動距離を１例えばエンコーダなどの位置
検出機構で検出して行うものである。

ＬＳは長尺のワークＷの長手方向に沿うロボットｘ軸と
してのガイドレール５の近辺に配置された位置確認用の
リミットスイッチであって、　　ＬＳＩは既に述べたよ
うに、ロボットＲ＋が最初のワークＷ１の溶接開始位置
（第１原点）０１にあることを確認する第１原点確認リ
ミットスイッチである。一方ＬＳ２は、上記最初のワー
クＷ１の溶接が終了する位置（第２ｊＸ点）Ｏｚにある
ことを確認する第２原点確認リミットスイッチである。

なお、上記ＬＳＩ　、ＬＳ２は１例えばマルチロボット
システムであれば、　Ｎｏ、１０ボツトＲ１について設
けられるものであり、Ｎｏ、２０ボツトＲ２以下につい
ても、それぞれの溶接開始点と終了点において別途に配
設されて、全く同様に機能することとなる（図示省略）
が、以下の説明では一方のロボットＲ＋についてのみ述
へる。

第２図、第３図はアーク溶接方法の手順を示すものであ
り、最初のワークＷ１の搬入（ＳＩ）。

そのワークＷｌのクランプ（Ｓｚ）及び溶接ロボットＲ
１の待機位置からの下降（Ｓ３）迄は従来と全く同じで
ある。しかしその後は従来と異なり、ロポッ）Ｒ＋が溶
接開始位置迄下降すると、まずロボットＲ＋の現位置が
溶接開始のｔｐｘａ点Ｏ１にあるのか、或いは前回のワ
ークに対する溶接が完了した第２原点０２にあるのかが
判断される。

この判断は第１．第２の各原点確認用リミットスイッチ
ＬＳ、、ＬＳ２のうち、いずれが現在ＯＮ状態にあるか
を確認することで行われる（Ｓａｏ）、その結果、第１
原点確認用リミットスイッチＬＳ、がＯＷＬ、ていれば
Ｓ４に移り、以下Ｓ６に至る迄、従来と同様にロボット
Ｒ１による順方向溶接が行すれる。ロポ−／　トＲＩは
、順方向溶接完了位置である第２原点０２に達したとき
、第２原点確認用リミットスイッチＬＳ２をＯＮさせ、
かつＳ６で上昇したまま待機する。すなわち従来のよう
に、直ちに第１原点０１迄戻るステップ５７〜Ｓ９は行
われない、ロボットＲ＋が第２原点０２で上昇待機した
ままワーク受は治Ａ１のクランプが開始され（Ｓｍ）、
ワークＷ１は治具ｌから搬出されて（Ｓ＋＋）、第１回
の溶接サイクルが終了する。

続いて第２回目のサイクルが開始され１次のワークＷ２
が治具ｌ上に搬入され（ＳＩ）、クランプされると（Ｓ
ｚ）、ロポッ）Ｒ＋が矢符号ホで示すように下降する（
Ｓ３）、この下降は、第２原点０２において行われる。

Ｓ４１で、前回同様に原点確認用リミットスイッチＬＳ
、又はＬＳ２のＯＮ状態が判断されるが、今度は第２原
点確認用リミットスイッチＬＳ２がＯＮであり、３４１
に移る。そして、第２原点０２から第１！Ｘ点０１に向
う（矢符骨へ）逆方向溶接が開始される。

ロボットＲ１は、ワークＷ２のフロント側Ｆｒからリヤ
側Ｒｅに向って逆走行しつつ、ワーク形状に沿い立体的
に動いて、フレームの連続的なアーク溶接を行う、この
溶接作業の間、順方向の際と同様にコントローラによる
溶接完了か否かの判断がなされる（Ｓ５１）、溶接未完
了であればＳＫＩに戻って引続き逆方向溶接が続行され
る。

ロボットＲ＋が逆方向に所定距離走行して溶接が完了し
たと判断されれば、Ｓ６でロボットＲ＋は矢符時トのよ
うに上昇し、第１原点確認用リミットスイッチＬＳＩを
ＯＮさせたままの状態で待機する。クランプ開放（Ｓｌ
ｌＩ）後、ワークＷ２は治具ｌから搬出される（Ｓｚ）
。

以後、第３のワークＷ３　　（順方向溶接）、第４のワ
ークＷａ（逆方向溶接）と上記のステップ５１〜Ｓ１１
が繰返されて、長尺物のワークＷに対するアーク溶接の
流れ作業が連続的に行われる。

第４図はこの発明によるアーク溶接方法の他の手順を示
す、この方法は、順方向溶接する最初のワークＷ１と、
逆方向溶接する次のワークｗ２との溶接をセットにして
１ジヨブとするものである。

すなわち、Ｐｌで最初のワークＷ１が受治具ｌ上に搬入
されて、Ｐｌで治具クランプがなされ。

Ｐ３でそのクランプが完了した後、第１［点ｏ１の位置
に待機していたロボットＲ＋が起動して下降しくＰｌ）
、Ｐ５で矢符骨口方向に走行する順方向溶接が開始され
る。ロボットＲ１が第２原点０２の位置に到着するとリ
ミットスイッチＬＳ２がＯＮとなり、順方向溶接が完了
する（Ｐ６）。

Ｐ７でロポッ）Ｒ＋は待機位置迄上昇してワークＷ１に
対するロボット作業完了となる。Ｐ８で受治具１のクラ
ンプが開放されて、溶接されたワークＷ１はＰ９で治Ａ
ｌ上から搬出される。続いてＰＩＯで次のワークＷ２が
受治具ｌ上に搬入され、治具クランプが行われＣＰ＋＋
）、そのクランプが完了すると、（Ｐ＋２）、待機中の
ロボッ）Ｒ１が起動して加工しくＰ＋　３）、Ｐ＋　ａ
で矢符号へ方向に走行する逆方向溶接が開始される。ロ
ボットＲ＋が第１原点０１の位こに到着するとリミット
スイッチＬＳＩがＯＮとなり、ワークＷ２に対する逆方
向溶接が完了する（Ｐ＋　５）、Ｐ＋６でロポッ）Ｒ＋
は最初の待機位置に戻って。

ワークＷ２に対するロボット作業完了となり、ＰＩ３で
受治具１のクランプが開放されて、溶接済のワークＷ２
がＰ＋８で治具ｌ上から搬出されるとｌジ鳶ブが終了し
たこととなる０次は、第３゜第４のワークｗ３．ｗ、に
対しＰ１〜Ｐ＋８の各ステップが繰り返されることによ
り第２のジョブがなされ、以下同様にして多数のワーク
Ｗに対する自動溶接作業が逐次行われていく。

この実施例によれば、ロポッ）Ｒが第１原点にあるか第
２原点にあるかをいちいち判断することを必要とせず、
プログラムが簡単になるという利点がある。

なお、上記各実施例では３輌直交座標型ロボツトを用い
たものにつき述べたが、その他の型のロボットにも適用
できる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば。

ワークの溶接区間の両端に第１原点と第２原点を設けて
、ワーク別に、その原点ｍ１を順方向と逆方向に、交互
に溶接するものとしたため、このワークに対する溶接作
業が終了するたびに、いちいち第１原点迄戻る必要がな
く、ロボットの遊送時間を減少させて、アークタイム率
を上げ、溶接作業渣率を大幅に向上させることができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るアーク溶接方法を具現するのに
用いる装置の一実施例を示す模式側面図、第２図はその
要部の動作説明図、第３図は第１図に示したものによる
溶接作業の流れ図、第４図はこの発明の他の実施例の流
れ図、第５図は被溶接物の一例であるトラックのシャシ
フレームの斜視図、第６図は従来のロボット動作説明図
、第７図は従来の溶接作業の流れ図である。 Ｗ・・・・・・・・・ワーク Ｒ・・・・・・ロボット ０１・・・・・・第１ｒＸ点 ｏ２・・・・・・第２原点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークの溶接開始の第１原点から溶接終了の第２原点ま
   でロボットを走行させつつワークの溶接を行った後、次
   の同様のワークに対しては、前記第２原点から第１原点
   までロボットを逆走行させつつ溶接することを特徴とす
   る長尺物のアーク溶接方法。